Η βασική διαφορά μεταξύ υδρόφοβου και υπερυδρόφοβου είναι η γωνία επαφής τους για τα σταγονίδια νερού. Η γωνία επαφής για σταγονίδια νερού σε υδρόφοβες επιφάνειες είναι μεγαλύτερη από 90 μοίρες, επομένως απωθεί το νερό. Αντίθετα, η γωνία επαφής για τα σταγονίδια νερού σε μια υπερυδρόφοβη επιφάνεια είναι μεγαλύτερη από 150 μοίρες, γεγονός που προκαλεί όχι μόνο την απώθηση του νερού αλλά και την κύλιση του νερού από την επιφάνεια.
Τόσο οι υδρόφοβες όσο και οι υπερυδρόφοβες επιφάνειες είναι υδατοαπωθητικές επιφάνειες. Οι υδρόφοβες αλληλεπιδράσεις περιγράφουν την απώθηση μεταξύ του νερού και άλλων ουσιών, ενώ η υπερυδρόφοβη σημαίνει πιο έντονη από την υδρόφοβη.
Τι είναι Υδροφοβικό;
Οι υδροφοβικές αλληλεπιδράσεις είναι δυνάμεις απώθησης μεταξύ μορίων νερού και άλλων ουσιών. Είναι ο τύπος αλληλεπίδρασης αντίθετος από την υδρόφιλη αλληλεπίδραση (δύναμη έλξης μεταξύ μορίων νερού και άλλων ουσιών). Σε αυτόν τον όρο, hydro» σημαίνει «νερό» και «phobic» σημαίνει «φόβος». Επομένως, μπορούμε να περιγράψουμε ουσίες που δεν τους αρέσει το νερό ως υδρόφοβες ουσίες. Αυτές οι ουσίες απωθούν τα μόρια του νερού. Γενικά, τα μη πολικά μόρια παρουσιάζουν αυτόν τον τύπο αλληλεπίδρασης επειδή τα μόρια του νερού είναι πολικά. Με άλλα λόγια, οι υδρόφοβες ουσίες τείνουν να προσελκύουν ή να αλληλεπιδρούν με ή να διαλύονται σε μη πολικές ουσίες όπως το λάδι και το εξάνιο.
Μερικές φορές, οι υδρόφοβες ουσίες ονομάζονται λιπόφιλες ουσίες επειδή αυτές οι ουσίες προσελκύουν συστατικά λιπιδίων ή λίπους. Όταν μια υδρόφοβη ουσία προστίθεται στο νερό, τα μόρια της ουσίας τείνουν να σχηματίζουν συστάδες συνδυαζόμενα μεταξύ τους. Αυτό καθιστά τους υδρόφοβους διαλύτες σημαντικούς για το διαχωρισμό μη πολικών ενώσεων από νερό ή πολικά διαλύματα.
Τι είναι υπερυδρόφοβο;
Η υπερυδρόφοβη αλληλεπίδραση είναι η ικανότητα απώθησης του νερού σε βαθμό που τα σταγονίδια να μην ισοπεδώνονται αλλά να κυλούν. Είναι επίσης γνωστό ως υπερ-υδροφοβία. Οι υπερυδρόφοβες επιφάνειες είναι εξαιρετικά υδρόφοβες επιφάνειες που είναι εξαιρετικά δύσκολο να βρέξουν. Συνήθως, η γωνία επαφής μιας σταγόνας νερού σε αυτό το είδος επιφάνειας υπερβαίνει τις 150 μοίρες. Μπορούμε επίσης να ονομάσουμε αυτή την αλληλεπίδραση το φαινόμενο του λωτού λόγω της συμπεριφοράς των σταγονιδίων νερού σε ένα φύλλο λωτού. Μια σταγόνα νερού που χτυπά μια υπερυδρόφοβη επιφάνεια μπορεί να αναπηδήσει πλήρως, παρόμοια με μια ελαστική μπάλα.
Η γωνία επαφής της σταγόνας νερού σε μια υπερυδρόφοβη επιφάνεια περιγράφηκε για πρώτη φορά από τον Thomas Young το 1805. Αυτό το έκανε αναλύοντας τις δυνάμεις που δρουν στη σταγόνα ρευστού που βρίσκεται σε μια λεία στερεή επιφάνεια που περιβάλλεται με αέριο.
Μπορούμε να βρούμε παραδείγματα για υπερυδρόφοβες επιφάνειες στη φύση, συμπεριλαμβανομένων των φύλλων λωτού, των λεπτών τριχών σε ορισμένα φυτά, των νεροτριχών και των εντόμων που ζουν στην επιφάνεια του νερού, ορισμένων πουλιών που είναι εξαιρετικοί κολυμβητές κ.λπ.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ υδρόφοβης και υπερυδρόφοβης;
Τόσο οι υδρόφοβες όσο και οι υπερυδρόφοβες επιφάνειες είναι υδατοαπωθητικές επιφάνειες. Η βασική διαφορά μεταξύ υδρόφοβης και υπερυδρόφοβης είναι ότι η γωνία επαφής για σταγονίδια νερού σε υδρόφοβες επιφάνειες είναι μεγαλύτερη από 90 μοίρες, ενώ η γωνία επαφής για σταγονίδια νερού σε υπερυδρόφοβη επιφάνεια είναι μεγαλύτερη από 150 μοίρες. Ως εκ τούτου, οι υδρόφοβες επιφάνειες απωθούν το νερό, ενώ οι υπερυδρόφοβες επιφάνειες όχι μόνο απωθούν το νερό αλλά και κυλά το νερό από τις επιφάνειές τους.
Το παρακάτω infographic παραθέτει τις διαφορές μεταξύ υδρόφοβου και υπερυδρόφοβου σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – Υδροφοβικό εναντίον Υπερυδρόφοβο
Οι υδροφοβικές αλληλεπιδράσεις είναι δυνάμεις απώθησης μεταξύ μορίων νερού και άλλων ουσιών. Η υπερυδρόφοβη αλληλεπίδραση είναι η ικανότητα απώθησης του νερού σε βαθμό που τα σταγονίδια να μην ισοπεδώνονται αλλά να κυλούν. Η βασική διαφορά μεταξύ υδρόφοβης και υπερυδρόφοβης είναι ότι η γωνία επαφής για σταγονίδια νερού σε υδρόφοβες επιφάνειες είναι μεγαλύτερη από 90 μοίρες, ενώ η γωνία επαφής για σταγονίδια νερού σε υπερυδρόφοβη επιφάνεια είναι μεγαλύτερη από 150 μοίρες. Ως εκ τούτου, οι υδρόφοβες επιφάνειες απωθούν το νερό, ενώ οι υπερυδρόφοβες επιφάνειες όχι μόνο απωθούν το νερό αλλά και κυλά το νερό από τις επιφάνειές τους.
